авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

Исследование влияния спиральной размольной гарнитуры на свойства волокнистых полуфабрикатов, используемых в композиции высококачественной бумаги

-- [ Страница 3 ] --

Таким образом, достижение высоких характеристик прочности офисной бумаги возможно уже при среднем уровне значений удельной нагрузки на рафинерах лиственного и хвойного потоков (15 и 10 кВтч/т соответственно), однако для улучшения качества структуры бумажного полотна размол лиственной и хвойной целлюлозы необходимо проводить при более высоких значениях удельной нагрузки, приближенной к максимальным (около 28 и 20 кВтч/т соответственно).

4. Закономерности изменения свойств отдельных фракций беленных хвойной и лиственной сульфатных целлюлоз, полученных при использовании спиральной гарнитуры.

Для обоснования механизмов воздействия спиральной гарнитуры на изменения свойств волокнистых полуфабрикатов были изучены отдельные фракции лиственных и хвойных целлюлоз, размолотых с разной интенсивностью.

Из результатов фракционирования лиственной целлюлозы, представленных в таблице 4, видно, что основная часть волокна остается на сите №100 и имеет среднюю длину 0,83…0,88 мм. Сито №100 соответствует сетке №40, используемой для формования бумажного полотна на сеточном столе.

Анализ результатов фракционирования не выявил накопление мелкой фракции при повышении удельной нагрузки, что позволяет говорить о преобладании коллоидных процессов (гидратация и фибрилляция) при использовании спиральной гарнитуры.

Таблица 4 – Фракционный состав и бумагообразующие свойства лиственной целлюлозы

Удельная нагрузка, кВтч/т Фракция на сите Доля, % Бумагообразующие свойства
СП, °ШР Средневзве-шенная длина, мм Средняя ширина, мкм Фактор формы, % Грубость, мг/м
0 (исходная из БВК) 30 14,83 13,0 1,25 22,9 85,1 84,5
50 11,15 13,0 1,05 22,0 85,6 73,4
100 70,31 12,5 0,91 21,1 85,7 63,8
Криль 3,71
6 30 12,34 16,5 1,25 22,6 84,7 60,1
50 20,20 11,5 1,00 22,0 85,7 58,1
100 67,46 13,5 0,86 21,9 85,6 64,1
Криль 3,24
15 30 18,40 14,0 1,22 23,0 85,2 81,8
50 22,51 14,0 0,98 22,1 85,7 66,2
100 46,49 14,5 0,83 22,1 85,8 45,7
Криль 12,60
23 30 13,86 14,0 1,25 23,1 84,5 81,5
50 17,97 14,5 1,01 22,1 85,6 61,5
100 48,43 15,5 0,88 22,2 85,5 55,3
Криль 19,74
28 30 18,30 12,0 1,24 23,3 84,0 95,4
50 26,18 15,0 0,99 22,2 84,8 52,0
100 49,20 15,5 0,86 22,4 85,0 70,0
Криль 6,32

Примечание. Криль – фракция волокон, прошедшая через сито №100.

Установлено, что повышение интенсивности размола приводит к повышению грубости длинноволокнистой фракции (остаток на сите №30), что объясняется набуханием стенки волокна по направлению к люмену и наблюдается на микрофотографиях, представленных на рисунке 4. Грубость волокон с меньшей длиной (остаток на сите №100) напротив постепенно снижается, что создает предпосылки к образованию большего количества связей между волокнами за счет повышения гибкости и эластичности коротких волокон (рисунок 5, а). Пространственная структура листа, сформированная коротковолокнистой фракцией полученной в результате отщепления отдельных фибрилл с высокой степенью гидратации, должна отличаться высокой прочностью и плотностью.

Вышеизложенное подтверждает, что изменение свойств целлюлозы в процессе размола происходит преимущественно за счет перераспределения фракций и структурно-коллоидных изменений клеточных стенок волокон, а не за счет изменения их геометрических размеров.

Рисунок 4 – Микрофотографии внутренней поверхности волокон либриформы (остаток на сите №30) размолотой при нагрузке 28 кВтч/т

а б

Рисунок 5 – Структура отливок из лиственной коротковолокнистой (а) и длинноволокнистой (б) фракций целлюлоз, размолотых при удельной нагрузке 28 кВтч/т

Критическая длина размолотых с разной интенсивностью волокон различных фракций колебалась в диапазоне 3…4 мм при исходной в 7…9 мм, что объясняется некоторым снижением собственной прочности волокон в результате фибриллирования, но в тоже время способствует росту межволоконных сил связи и разрывной длины. С повышением нагрузки на мельницу было отмечено увеличение фактора формы при одновременном снижении грубости коротковолокнистой фракции, т.е. волокна становятся более мягкими и эластичными, что должно приводить к образованию пространственных структур с высокими упругими и прочностными свойствами, которые в большинстве случаев больше, чем у длинноволокнистой фракции. Высказанное предположение подтвердилось результатами механических испытаний (рисунки 6, 7).

 а б  Влияние удельной-13
а б

Рисунок 6 – Влияние удельной нагрузки на мельницах лиственного потока на изменение сопротивления продавливанию (а) и разрывной длины бумаги (б) из отдельных фракций по длине: БВК – исходная неразмолотая целлюлоза; ДВФ – длинноволокнистая фракция (сито № 30); СВФ – фракция волокон средней длины (сито № 50); КВФ – коротковолокнистая фракция (сито № 100)

 а б  Влияние удельной-14  а б  Влияние удельной-15
а б

Рисунок 7 – Влияние удельной нагрузки на мельницах лиственного потока на изменение деформации разрушения (а) и модуля упругости (б) бумаги из отдельных фракций по длине.

В ходе проведенных исследований было отмечено, что высокие прочностные характеристики особенно ярко выражены у коротковолокнистой фракции лиственной целлюлозы полученной при среднем уровне удельной нагрузке на мельнице 15…23 кВтч/т.

Аналогичные тенденции были получены при фракционировании хвойной целлюлозы, таблица 5. С повышением нагрузки на мельницах хвойного потока также не наблюдалось накопление мелкой фракции. Долевое соотношение фракций с разной длиной волокна находилось примерно на одинаковом уровне, что позволяет говорить о сохранении средней длины волокнистого полуфабриката независимо от изменения нагрузки на мельнице.

Динамика изменений бумагообразующих свойств, приведенных в таблице 5, позволяет сделать вывод о ярко выраженном влиянии грубости на свойства хвойной целлюлозы, что, в свою очередь, дает возможность утверждать, что грубость – одна из важных характеристик волокна, позволяющая оценивать изменение как бумагообразующих, так и физико-механических свойств волокнистых полуфабрикатов.

Таблица 5 – Бумагообразующие свойства отдельных фракций хвойной целлюлозы

Удельная нагрузка, кВтч/т Фракция на сите Доля, % Бумагообразующие свойства
СП, °ШР Средне- взвешенная длина, мм Средняя ширина, мкм Фактор формы, % Грубость, мг/м
0 (исходная из БВК) 16 40,20 9,5 3,15 30,6 78,7 128,0
30 35,80 15,0 2,37 29,1 78,7 71,4
50 2,88 1,56 27,3 79,6 38,3
100 13,00 19,0 1,24 26,6 80,4 65,5
Криль 8,16
16 36,66 11,0 3,19 30,7 80,0 101,1
30 38,47 14,0 2,40 29,2 80,3 81,8
5 50 3,03 1,58 27,5 81,1 80,5
100 12,90 13,0 1,26 26,9 82,4 54,2
Криль 8,94
16 43,60 15,0 3,19 30,3 79,5 85,9
30 32,90 17,0 2,49 29,1 79,3 84,6
10 50 2,30
100 9,10 16,0 1,33 26,9 81,1 58,7
Криль 12,10
16 47,20 11,0 3,17 30,4 79,6 100,0
30 37,00 15,5 2,39 29,0 79,9 79,2
15 50 0,67
100 11,85 17,0 1,30 26,9 82,4 56,4
Криль 3,28
16 45,00 16,0 3,35 30,6 80,1 116,7
30 30,20 22,0 2,55 29,2 80,3 76,3
20 50 1,45
100 16,80 18,0 1,37 27,2 81,4 72,2
Криль 6,55

Проведенные статистические расчеты не выявили зависимости критической длины волокна от степени помола, что свидетельствует о более сложном характере структурных изменений в процессе размола. При этом были получены высокие значения коэффициента корреляции (r) для хвойной целлюлозы (r = 0,75) независимо от фракции по длине волокна. При этом корреляция между грубостью волокна и его критической длиной не выявлено, что соответствует теоретическим представлениям.

Результаты механических испытаний образцов бумаги из отдельных фракций подтверждают полученные выше закономерности. Скачкообразный рост сопротивления продавливанию за счет увеличения плотности листа является результатом повышения внутреннего фибриллирования, что справедливо для всех фракций волокон (рисунок 8, а). Однако наиболее четко эта зависимость наблюдается для длинноволокнистой фракции.

 а б в г  Влияние-16
а б
в г

Рисунок 8 – Влияние удельной нагрузки на мельницах хвойного потока на изменение сопротивления продавливанию (а), сопротивления раздиранию (б), деформации разрушению (в) и разрывной длины (г) бумаги из отдельных фракций по длине: БВК – исходная неразмолотая целлюлоза; ДВФ – длинноволокнистая фракция (сито № 16); СВФ – фракция волокон средней длины (сито № 30); КВФ – коротковолокнистая фракция (сито № 100)

Для коротковол

Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.